МАНГАНОВ СУЛФАТ (MNSO4): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПОЛУЧАВАНЕ, УПОТРЕБА - ХИМИЯ - 2025

На манганов сулфат (II) е неорганична твърдо вещество от елементите манган (Мп), сяра (S) и кислород (О). Химичната му формула е MnSO ₄. Безводната му форма (без вода в структурата си) е бяло твърдо вещество. Той обаче има няколко хидратирани форми и всички те са розови твърди частици.

Манганов сулфат в много малки (минути) количества се използва като микроелемент както за животни, така и за хора, тъй като е необходим за нормалното функциониране на организма.

Безводен манганов сулфат MnSO ₄. YOSF0113 в английска Wikipedia / Public domain. Източник: Wikimedia Commons.

Освен това се добавя заедно с някои торове в почви с недостиг на манган (Mn) за селскостопански култури, които се нуждаят от него, като например гроздови растения.

Поради розовото оцветяване на хидратираните му разновидности, той се използва в пигменти, които се използват за боядисване на керамика, цветни тъкани и други материали. Той също така служи за получаване на други манганови съединения.

С MnSO ₄ трябва да се работи внимателно. Вдишването може да причини дихателни проблеми и да причини сериозни нарушения на нервната система, включително симптоми, подобни на болестта на Паркинсон.

Излишъкът му също може да причини щети на сухоземни и водни животни и растения.

структура

Безводен манганов сулфат (без вода в кристалната му структура) се образува от манганов йон в състояние на окисляване +2, тоест Mn ²⁺ и сулфатен анион SO ₄ ^2-.

Химична структура на манганов сулфат MnSO ₄. Автор: Marilú Stea.

номенклатура

• Манганов (II) сулфат
• Манганов моносулфат
• Безводен сулфат на манган MnSO ₄
• Манган сулфат монохидрат MnSO _{4 •} H ₂ O
• Манган сулфат тетрахидрат MnSO _{4 •} 4Н ₂ О
• Манган сулфат пентахидрат MnSO _{4 •} 5H ₂ O
• Манган сулфат хептахидрат MnSO _{4 •} 7H ₂ O

Имоти

Физическо състояние

Безводен MnSO ₄ (без вода в структурата си) е бяло кристално твърдо вещество. Хидратираните сортове обаче са плътно розови или бледочервени.

Манган сулфат тетрахидрат MnSO ₄.4H ₂ О е розово твърдо вещество. Benjah-bmm27 / Публично достояние. Източник: Wikimedia Commons.

Молекулно тегло

MnSO ₄ = 151 грам / мол

MnSO _{4 •} H ₂ O = 169.02 грама / мол

Точка на топене

Безводен MnSO ₄ = 700 ºC

Монохидрат MnSO _{4 •} H ₂ O = 400-450 ° С

Тетрахидрат MnSO _{4 •} 4Н ₂ O = 30 ° С

Точка на кипене

Безводен MnSO ₄ = се разлага при 850 ° С.

Тетрахидрат MnSO _{4 •} 4Н ₂ O = 850 ° С

плътност

MnSO ₄ = 3,25 гр / см ³

MnSO _{4 •} H ₂ O = 2,95 гр / см ³

разтворимост

Много разтворим във вода: 52 g / 100 ml вода при 5 ° C. Разтворим в алкохол. Неразтворим в етер. Слабо разтворим в метанол.

рН

А 5% MnSO _{4 •} H ₂ O разтвор има рН от 3.7.

Химични свойства

Когато се разтваря във вода, MnSO4 се разделя на своите Mn ²⁺ и SO ₄ ^2- йони.

Мангановият йон (II), Mn ²⁺ в кисела или неутрална разтвор се свързва с 6 молекули вода H ₂ O образуващ hexaacuomanganese йон ²⁺, което е розов цвят.

Хексаакуморганезовият йон ²⁺ е доста устойчив на окисляване. В основна среда (алкално рН), споменатият йон става манганов хидроксид (ii) Mn (OH) ₂, който лесно се окислява, образувайки манганови (III) и манганови (IV) съединения.

Киселите разтвори на MnSO ₄ са розови от присъствието на хексакумомангановия йон ²⁺. Автор: Стив Крос. Източник: Pixabay Манганов сулфат има няколко хидратирани форми, тоест с вода H ₂ O в своята кристална структура.

Това са монохидратът MnSO _{4 •} H ₂ O, MnSO тетрахидрат _{4 •} 4H ₂ O, MnSO пентахидрат _{4 •} 5Н ₂ О и MnSO хептахидрат _{4 •} 7Н ₂ О. Тези хидратни форми, съдържащи йонния хексаакумомангансо ²⁺ в кристалите и от това причина са розови твърди частици.

MnSO _{4 •} H ₂ O монохидратът е леко изцъфтяващ, което означава, че губи част от водата си на хидратация бавно, когато е изложен на околната среда.

Получаване

MnSO ₄ може да се получи чрез обработка на манганов (II) оксид MnO, манганов хидроксид Mn (OH) ₂ или манганов (II) карбонат MnCO ₃ със сярна киселина H ₂ SO ₄.

MnCO ₃ + H ₂ SO ₄ → MnSO ₄ + H ₂ O + CO ₂

Приложения

Като хранителна добавка

Манганов сулфат в минимални количества служи за определени функции на човешкото тяло и животни.

Ето защо той е важен като полезно съединение в храненето и се доставя като хранителна добавка. Използва се в следи (изключително малки количества).

Високите количества могат да бъдат много токсични и вредни.

Във ветеринарната медицина

MnSO ₄ се прилага на домашни птици (пилета, пуйки, патици и фазани), за да се предотврати дефицит или липса на елемент манган при такива животни.

Липсата на манган се проявява в тях, например, като болестта, наречена пероза, която е деформация на костите на краката на младите птици.

Пателата може да изискват следи от MnSO ₄ в диетата си, за да се предотврати пероза. Автори: S. Hermann & F. Richter. Източник: Pixabay

Прилага се при храненето на тези птици в много малки количества или следи.

В селското стопанство

Манганов сулфат се използва като микроелемент в торове за лозя (гроздови растения) и тютюневи насаждения в недостиг на манган почви.

Някои изследвания обаче показват, че излишъкът от манганов сулфат може да инхибира или да намали образуването на определени ензими, важни за растежа на растенията и техните издънки.

В някои случаи MnSO ₄ се прилага върху почвата, където са гроздовите растения. Автор: Schwoaze. Източник: Pixabay

Например, е установено, че е токсичен за някои култури като памук.

MnSO ₄ също има приложение във фунгициди и заедно с определени органични съединения е част от някои пестициди.

В различни приложения

Хидратираният MnSO ₄ се използва за оцветяването му за приготвяне на неорганични пигменти, които се използват в червени глазури за керамика, в багрила за печат върху тъкани и други материали.

Манганов сулфат се използва при производството на стъкло и сапуни също се правят от него.

Някои керамични плочки могат да съдържат манганови сулфатни пигменти. Автор: DWilliams. Източник: Pixabay

MnSO ₄ е изходният материал за получаване на метален манган (Mn) електролитно, тоест чрез прилагане на електричество към водни разтвори.

Той също така дава възможност да се получи манганов диоксид МпО ₂ и манганов карбонат MnCO ₃.

MnSO ₄ също се използва за химичен анализ и за формулиране на разтвори, които се използват в генетични експерименти с микроорганизми.

Рискове

Манганов сулфат съдържа манганов (II) йон (Mn ²⁺), който може да бъде както безвреден, така и токсичен в зависимост от количествата, на които е изложен човекът, животното или растението.

Манганът е от съществено значение за нормалното функциониране на тялото на хората, животните и някои растения. Но за съжаление манганът също е невротоксичен, тоест влияе върху нервната система и някои функции на растението.

Явно безопасни суми

MnSO _4, даден с храна под формата на следи (изключително малки или минути), обикновено се счита за безопасен от Администрацията по храните и лекарствата или FDA.

Опасни количества

Продължителното или многократно излагане на това съединение в значителни количества може да причини вреда на хората и животните.

Той предизвиква дразнене на очите и лигавиците на дихателните пътища, анорексия, главоболие, загуба на равновесие, пневмония и респираторни инфекции.

Хроничното вдишване причинява увреждане на нервната система, генерира манганизъм, тремор на ръцете и типични симптоми на болестта на Паркинсон.

Манганов сулфат влияе на нервната система. Автор: Сабине Циер. Източник: Pixabay

Затова трябва да се избягва диспергирането на прах MnSO _4, да се носи респираторна апаратура и защитни ръкавици.

Той е токсичен за водния живот и създава дългосрочни ефекти. Той трябва да се съхранява на места, където няма достъп до дренажната система или канализацията. Много е важно да не се допуска изхвърлянето му в околната среда.

Препратки

1. Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Манганов сулфат. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Енциклопедия на индустриалната химия на Ullmann. (1990). Пето издание. Обем A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Национална медицинска библиотека на САЩ. (2019). Манганов сулфат монохидрат. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Котън, Ф. Алберт и Уилкинсън, Джефри. (1980 г.). Разширена неорганична химия. Четвърто издание. John Wiley & Sons.
5. Dunham, MJ (2010). Ръководство за дрожди генетика: функционална геномика, протеомика и други системни анализи. Среден състав. In Methods in Enzymology. Възстановени от sciencedirect.com.
6. Сарич, М. и Лучини, Р. (2007). Манган. Употреби. В Наръчник за токсикологията на металите (трето издание). Възстановени от sciencedirect.com.
7. Валеро, Д. (2014). Неврологични ефекти на замърсители на въздуха. Манган. В основите на замърсяването на въздуха (пето издание). Възстановени от sciencedirect.com.
8. Chée, R. (1986). Култура in vitro на Vitis: въздействието на манганов сулфат и калиев йодид от лек спектър върху морфогенезата. Растение, клетъчни култури и органи 7: 121-134 (1986). Възстановена от link.springer.com.